DATA: 10/06/2020 - Vamos juntos desvendar a Tabela Periódica:
BREVE HISTÓRICO:
• 1829 - Dobereiner (alemão) reúne os elementos em grupos de 3 (três), chamados Tríades. A massa atômica de um elemento era aproximadamente a média aritmética das massa dos outros 2 (dois) elementos.
• 1863 - Chancourtois (francês) coloca os elementos em ordem crescente de massa atômica formando uma espiral na superfície de um cilindro, que chamaram de Parafuso Telúrico.
• 1864 - Newlands (britânico) põem os elementos em colunas verticais com 7 (sete) elementos cada, em ordem crescente de massa atômica, ele constata que de 7 de 7 os elementos apresentavam propriedades repetidas, a chamada Lei das Oitavas.
• 1869 - Mendeleiev (russo) organiza os elementos também em ordem crescente de massa atômica, divididos em 8 (oito) colunas verticais e 12 (doze) linhas horizontais, constando que à medida que aumentava a massa encontrava propriedades semelhantes entre os elementos. Esta é a base da Tabela Periódica Moderna que em 2019 completou 150 anos.
TABELA PERIÓDICA:
A Tabela Moderna apresenta 118 elementos químicos colocados em ordem crescente de número atômico, organizados em linhas horizontais, numeradas de 1 a 7, e que recebem o nome de Períodos, e em colunas verticais, numeradas de 1 a 18, e que recebem o nome de Grupos (anteriormente os Grupos eram chamados de Famílias, mas a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) não recomenda esta nomenclatura desde a década de 1990). Observa-se que os elementos que formam um grupo compartilham propriedades semelhantes, porém, estas propriedades são diferentes nos elementos que formam um período.
(basta clicar na imagem acima para baixar a Tabela em pdf)
ELEMENTOS QUÍMICOS:
Vamos ver como os elementos químicos são apresentados na Tabela Periódica:
1) NÚMERO ATÔMICO (Z): Ele representa o número de prótons (p) (partícula com carga elétrica positiva) que um elemento tem em seu núcleo. Sendo assim, como o Na (sódio) apresenta número atômico 11 (onze) isto quer dizer que em seu núcleo podem ser encontrados 11 prótons. Expressando isto numa fórmula, Z = p -> Z = 11.
2) SÍMBOLO QUÍMICO: Ele representa o elemento químico graficamente, é formado por uma 1ª (primeira) letra sempre maiúscula, e se necessário, por uma 2ª (segunda) letra sempre minúscula, que são a abreviação do seu nome em grego ou em latim. P. ex.: H (Hidrogênio, do latim Hidrogenium), K (Potássio, do grego Kalium), Na (Sódio, do latim Natrium), Au (Ouro, do latim Aurum), etc.
3) NOME: Ele representa o nome pelo qual o elemento químico é conhecido em português.
4) MASSA ATÔMICA:
Primeiramente, vamos conhecer o conceito de NUMERO DE MASSA (A), ele representa a soma do número de prótons (p) (lembrando que Z = p) e do número de nêutrons (n) (partícula com carga elétrica neutra) que podem ser encontrados no núcleo de um elemento químico.
Tomemos como exemplo, o átomo do elemento químico Oxigênio, ele possui em seu núcleo 8 (oito) prótons, e a mesma quantidade de nêutrons, isto é 8 (oito) nêutrons, então a Número de Massa (A) do Oxigênio é 16. Expressando isto numa fórmula, Número de Massa (A) = Número de Prótons (p) + Número de Nêutrons (n) -> A = p + n -> A = Z + n -> A = 8 + 8 -> A = 16.
De onde podemos deduzir portanto que, A = Z + n-> n = A - Z.
Porém, ao verificarmos na Tabela não vamos encontrar o Número de Massa, mas sim a MASSA ATÔMICA do Oxigênio que é 15,999, um número muito próximo a 16, isto ocorre por que há uma pequena diferença entre Número de Massa e Massa Atômica. Uma vez que a massa dos elétrons (partícula com carga elétrica negativa) que formam um átomo é praticamente desprezível, a soma dos números de prótons e de nêutrons que formam o núcleo de um átomo forma seu número de massa e também praticamente sua massa total. Ao fazermos o arredondamento (aproximação) da massa do Oxigênio de 15,999 para 16, igualamos a sua Massa Atômica ao seu Número de Massa (A), desfazendo esta diferença.
Isto ocorre por que um mesmo elemento químico pode possuir vários isótopos, isto é, átomos que possuem o mesmo número de prótons (Z), porém com diferente número de nêutrons, o que os leva a terem uma Massa Atômica diferente. Sendo assim a Massa Atômica de um elemento que é demonstrada na Tabela corresponde a média das massas atômicas dos isótopos mais comuns desse elemento químico, ponderada por sua ocorrência na natureza.
Vamos voltar ao Oxigênio, ele possui 3 (três) isótopos mais abundantes na natureza, como veremos a seguir:
Como mostrado acima:
Dizemos então que a Massa Atômica do Oxigênio é 15,999, ou aproximadamente, 16 u ( "u" = unidade de massa atômica, que corresponde a 1/12 (um doze avos) da massa do isótopo de Carbono-12, ou seja ela indica quantas vezes a massa de um átomo é maior que 1/12 da massa de Carbono-12, p. ex., ao dizermos que a massa atômica do Oxigênio é 16, queremos dizer que ele é 16 vezes "mais pesado" que 1/12 da massa do Carbono-12).
GRUPOS:
Como foi dito anteriormente, os elementos químicos que formam um Grupo compartilham propriedades semelhantes, por este motivo os Grupos recebem nomes específicos, que caracterizam um conjunto de elementos, que é importante conhecermos (junto você encontrará dicas de como lembrar dos grupos mais importantes e seus elementos):
• Grupo 1 - Metais Alcalinos:
Hidrogênio (H), Lítio(Li), Sódio(Na), Potássio(K), Rubídio(Rb), Césio(Cs), e Frâncio(Fr).
(Hoje Li Na Kama Robson Crusoé em Francês.)
• Grupo 2 - Metais Alcalinos-Terrosos:
Berílio(Be), Magnésio(Mg), Cálcio(Ca), Estrôncio(Sr), Bário(Ba) e Rádio(Ra).
(Bela Margarida Casou com Senhor BaRão.)
• Grupo 3 ao Grupo 15:
Os Grupos recebem o nome do primeiro elemento da coluna vertical, p. ex.: Grupo 3 - Grupo do Escândio(Sc),..., Grupo 15 - Grupo do Nitrogênio(N).
• Grupo 16 - Calcogênios:
Oxigênio(O), Enxofre(S), Selênio(Se), Telúrio(Te), Polônio(Po) e Livermório(Lv).
(OS SeTe Porquinhos Livres).
• Grupo 17 - Halogênios:
Flúor(F), Cloro(Cl), Bromo(Br), Iodo(I), Astato(At) e Tennesso(Te).
(Foi Cláudio o Bravo que Invadiu Atenas Tenso).
• Grupo 18 - Gases Nobres:
Hélio(He), Neônio(Ne), Argônio(Ar), Criptônio(Kr), Xenônio(Xe), Radônio(Rn) e Oganessônio(Og).
(Helio Negou Arroz a Kristina e foi a Xerém com Renata Olga.)
METAIS, AMETAIS, SEMIMETAIS, GASES NOBRES E HIDROGÊNIO:
Os elementos químicos podem também ser organizados de acordo com as propriedades físicas semelhantes que possuem entre si, da seguinte forma:
METAIS: Fazem parte do Grupo dos Metais: Metais Alcalinos, Metais Alcalino-Terrosos, Metais de Transição Externa e de Transição Interna (Lantanídeos e Actinídeos), e Outros Metais. Estes elementos compartilham as seguintes propriedades: Brilhantes (refletem a luz quando esta incide neles), Tilintam (isto é, quando batidos produzem som igual a de um sino badalando), Condutibilidade (são bons condutores de eletricidade e calor), Maleabilidade e Ductibilidade (isto significa que são capazes de se moldarem em lâminas, chapas e fios), Eletropositivos (tem facilidade para formar cátions, espécies com carga positiva), praticamente todos encontram-se no Estado Sólido (isto devido ao seu alto ponto de fusão (passagem do estado sólido para o líquido) e ebulição (passagem do estado líquido para o gasoso), a exceção do Mercúrio, que é o único metal Líquido em temperatura ambiente).
AMETAIS: Chamados também de Não Metais estes elementos químicos tem características opostas aos dos elementos do Grupo dos Metais, que são elas: Opacos (não possuem brilho), Não tilintam, Isolantes (não são bons condutores de eletricidade e calor), Quebradiços (se desfazem em pedaços com facilidade), Eletronegativos (tem facilidade para formar ânions, espécies com carga negativa), Podem ser encontrados nos 3 (três) Estados (Sólido, Líquido e Gasoso).
SEMIMETAIS: Os semimetais são elementos químicos que apresentam tanto características dos Metais como dos Ametais, eles são como um grupo intermediário entre este dois outros grupos, por exemplo: Brilhantes (como os Metais), Quebradiços (como os Ametais), Podem formar tanto Cátions (Metais) quanto Ânions (Ametais) a depender da situação, Semicondutores (Metais são bons condutores e Ametais são maus condutores).
GASES NOBRES: Todos são encontrados em estado Gasoso em temperatura ambiente (por isso o nome "Gases"), em condições normais são elementos muito estáveis e por isso pouco reagentes, isto é, não formam compostos naturalmente, desse modo são encontrados na sua forma isolada na natureza (por isso o adjetivo "Nobres").
HIDROGÊNIO: O hidrogênio acaba sendo enquadrado em alguns grupos da Tabela Periódica, mas é um elemento bastante peculiar, é o mais abundante do Universo, em temperatura ambiente é um gás incolor (sem cor), inflamável e inodoro (sem cheiro).
PROPRIEDADES PERIÓDICAS:
São aquelas cujos valores aumentam e diminuem sucessivamente, a medida que o número atômico aumenta, ou seja em períodos regulares, são elas:
• 1) RAIO ATÔMICO: É a metade da distância entre os núcleos de dois átomos de um mesmo elemento, sem estarem unidos e levando se em conta os átomos sendo esferas. Aumenta de cima para baixo (▼) e da direita para a esquerda (◄).
• 2) ELETROPOSITIVIDADE: É a tendência do átomo em perder elétrons. Aumenta de cima para baixo (▼) e da direita para a esquerda (◄). (a exceção dos Gases Nobres)
• 3) ELETRONEGATIVIDADE: É a tendência do átomo em ganhar elétrons. Aumenta de baixo para cima (▲) e da esquerda para a direita (►). (a exceção dos Gases Nobres)
• 4) POTENCIAL (ENERGIA) DE IONIZAÇÃO: É a energia mínima necessária para retirar um elétron da última camada de um átomo no estado gasoso. Aumenta de baixo para
cima (▲) e da esquerda para a direita (►).
• 5) AFINIDADE ELETRÔNICA (ELETROAFINIDADE): É energia envolvida quando um elétron é adicionado a um átomo. Aumenta de baixo para cima (▲) e da esquerda para a direita (►). (a exceção
dos Gases Nobres)
• 6) VOLUME ATÔMICO (V.A.): É o volume ocupado por 1 (um) mol de átomos (ou 6,02 . 10^23 átomos - Constante de Avogrado) de um elemento. Pode ser expresso pela fórmula: V.A. é igual massa molar dividida pela densidade do átomo no estado sólido. Aumenta de cima para baixo (▼) e do centro para as extremidades (◄•►).
• 6) PONTO DE FUSÃO E EBULIÇÃO: São respectivamente, as temperaturas em que os materiais passam do estado sólido para o líquido (Fusão) e do estado líquido para o gasoso (Ebulição), ou a temperatura máxima em que o líquido pode permanecer nesse estado físico em uma determinada pressão. Do lado esquerdo da Tabela, aumenta de baixo para cima (▲) e da extremidade para o centro (►•). Do lado direito da Tabela, aumenta de cima para baixo (▼) e da extremidade para o centro (•◄).
PROPRIEDADES APERIÓDICAS: São aquelas cujos valores variam a medida que o número atômico aumenta, mas não de acordo com a Tabela, ou seja em períodos não regulares, são elas: massa atômica, calor específico, índice de refração e dureza.
Links de referência:
Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tabela-periodica.htm> Acesso em 29.mai.2020.